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Type: TESE DIGITAL
Title: Evaluación de la resistencia a la corrosión por inmersión y espectroscopia de impedancia electroquímica de aleaciones Sn-Pb, Sn-Ag y Sn-Bi con aplicación en semi joyas y componentes electrónicos = Avaliação da resistência à corrosão por imersão e espectroscopia de impedância eletroquímica de ligas Sn-Pb, Sn-Ag e Sn-Bi com aplicação em semi joias e componentes eletrônicos
Title Alternative: Avaliação da resistência à corrosão por imersão e espectroscopia de impedância eletroquímica de ligas Sn-Pb, Sn-Ag e Sn-Bi com aplicação em semi joias e componentes eletrônicos
Author: Satizabal, Luz Myriam, 1993-
Advisor: Osorio, Wislei Riuper Ramos, 1974-
Abstract: Resumo: Tendo-se em conta que o uso do chumbo na indústria, especificamente na indústria de joias e semi joias tem ampla utilização e, não se deixando de lado o fato de que este gera um impacto negativo à saúde humana e ao meio ambiente, esta investigação sugere possíveis susbstitutos ao uso de ligas contendo chumbo. Para isso, levaram-se em conta três ligas, sendo: estanhoprata (Sn-2%Ag), a tradicional liga estanho-chumbo (Sn-22%Pb) e estanho-bismuto (Sn-10%Bi). A partir dessas ligas foram produzidas peças (anéis) utilizando-se da fundição/solidificação em centrífugas usando-se de molde polimérico. Amostras dessas ligas foram produzidas em condições similares e parte delas recobertas com fina película de ouro e outro grupo de amostras sem esse recobrimento, isto é, obtidas diretamente do processo de fundição centrífuga. Essas amostras foram imersas por distintos períodos em soluções (e.g. NaCl e álcool etílico anidro) com objetivo de simular a exposição ao suor humano e ao uso de perfumes (cosméticos). Para isso, realizaram-se comparações entre os comportamentos das três ligas propostas levando-se em conta as variações de massas e suas características físicas e visuais. Com base nos resultados obtidos nos dois meios, em diferentes tempos de imersão, evidenciou-se uma maior susceptibilidade à deterioração em NaCl que em álcool. Observou-se também que em NaCl, as amostras revestidas apresentaram menores TC (taxa de corrosão) que aquelas que não revestidas em ouro. Os valores de TC obtidos em meio álcool foram menores que aquelas observadas em NaCl. Com objetivo em se escolher a liga mais apropriada dentre as três examinadas e ainda considerando os custos relativos dos materiais envolvidos e ciclo de vida associados ao efeito menos nocivo à natureza, a liga Sn-Bi considerada uma "liga-verde" (i.e. sem presença/teor de Pb) e se apresenta como uma opção razoável para ser usada nos processos de produção de joias e semi joias, bem como em soldagem de componentes eletrônicos. Foram também desenvolvidos utilizando-se da técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica ¿ EIE em solução de 0,15 molar (0,9% em massa) de NaCl em temperatura ambiente para avaliação da resistência à corrosão das ligas estudadas. Foram também analisados circuitos equivalentes com duas distintas construções (i.e. contendo elemento de Warburg e sem este) para obter parâmetros de impedância, a resistência à polarização e as capacitâncias das amostras estudadas, tanto aquelas sem revestimento, quanto revestidas. Tendo-se em conta os resultados obtidos nas experimentações por imersão em NaCl e feitos pela técnica de EIE, chegou-se à conclusão de que os dois ensaios realizados levam a tendência de resistência à corrosão muito similares
Resumen: Teniendo en cuenta que el empleo del plomo en la industria, específicamente en la industria de joyas y semi joyas es ampliamente usado y no dejando a un lado el hecho de que este genera un impacto negativo en la salud de las personas y en el medio ambiente, esta investigación busca dar una posible sustitución al uso de este. Para esto se tuvieron en cuenta tres aleaciones, que son: aleación de estaño-plata (Sn-2%Ag), aleación de estaño-bismuto (Sn-10%Bi) y la aleación tradicional de estaño-plomo (Sn-22%Pb). Con estas aleaciones fueron producidas piezas (en formato de anillos específicos de uso en sector de joyas y semi joyas) utilizando el proceso de fundición/solidificación centrífuga en molde polimérico. Las muestras de anillos de estas aleaciones fueron producidas en condiciones similares, con revestimiento de oro y desnudas (i.e. directamente de proceso de fundición centrifuga) fueron inmersas durante distintos periodos en dos soluciones (e.g. NaCl y Etanol Anhidro) con el objetivo de simular la exposición al sudor y al uso de perfumería. Para esto se realizó una comparación entre los comportamientos de las tres aleaciones teniendo en cuenta el cambio en sus masas y en sus características físicas y visuales. Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en los dos medios, en diferentes tiempos de inmersión, se evidenció una mayor susceptibilidad al deterioro en NaCl que en alcohol. Se observado también en NaCl que las probetas revestidas presentaron menores TC (tasas de corrosión) que aquellas que no estaban revestidas de oro. Los valores de TC obtenidos en alcohol fueron menores que aquellos observados en NaCl. Con el objetivo de elegir la aleación más apropiada entre las tres aleaciones examinadas y tomando como base los costos relativos del materiales envueltos y el ciclo de vida asociados con un efecto menos nocivo hacia la naturaleza, la aleación Sn-Bi se considera una "aleación-verde" (i.e. sin contenido de Pb) y se presenta como una razonable opción con potencial para ser usada en los procesos de las industrias de joyas y semi joyas, así como en las industrias de soldadura de componentes electrónicos. También fueron desarrollados experimentos utilizando-se de la técnica de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica ¿ EIE en solución de 0,15 molar (0,9% en masa) de NaCl en temperatura ambiente para evaluar la resistencia a corrosión de las aleaciones examinadas. Aunque fueron analizados circuitos eléctricos equivalentes con dos distintas construcciones (i.e. conteniendo elemento de Warburg y sin este) para obtener parámetros de impedancia como son, la resistencia a la polarización y las capacitancias de todas muestras examinadas, tanto aquellas no revestidas, como las revestidas. Teniendo en cuenta los resultados de los experimentos desarrollados por inmersión en NaCl y los efectuados por técnica EIE, se puede llegar a la conclusión de que los dos ensayos reportaron similares tendencias de resistencia corrosión
Subject: Chumbo
Ciência dos materiais
Espectroscopia de impedância
Análise eletroquímica
Language: Espanhol
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FT - Tese e Dissertação

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